[發明專利]一種氫氣凈化提純系統

有效

• 申請號: 202110270136.4
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112978678B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 任杰;李明新;劉曉凱;楊志祎;鮑連福
• 申請（專利權）人: 嘉寓氫能源科技（遼寧）有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及氫氣提純技術領域，尤其是涉及一種氫氣凈化提純系統，包括提純裝置、氫氣冷卻器以及尾氣冷卻器，提純裝置包括殼體以及濾芯，殼體上開設有進氣孔、與氫氣冷卻器連通的收集孔以及與尾氣冷卻器連通的排氣孔，殼體上還連通有保護裝置，保護裝置包括保護器，保護器與殼體內部連通并且使待提純氣體中的氫氣與尾氣分離，氫氣冷卻器與保護器連通用于收集氫氣，尾氣冷卻器與保護器連通用于收集尾氣，殼體上設置有用于使收集孔、排氣孔敞開或者關斷的控制組件，殼體上還設置有用于控制保護器與殼體內部連通或者斷開的輔助件，達到了方便氫氣的提純過程順利進行的效果。

技術領域

本申請涉及氫氣提純技術領域，尤其是涉及一種氫氣凈化提純系統。

背景技術

目前氫氣燃燒等質量的熱量是傳統化石能源的3-5倍，而且氫氣燃燒只生成水，水又可以循環使用，氫能源具有更加經濟和節能的優點。

相關技術中，公開號為CN111646432A的中國發明專利公開了一種氫氣凈化提純系統，包括依次連通的增壓單元、過濾裝置、一級提純單元、換熱單元以及二級提純單元，所述增壓單元上設有用于通入原料氣的進氣口，原料氣經過所述增壓單元、所述過濾裝置、所述一級提純單元、所述換熱單元和所述二級提純單元進行提純，其中，所述二級提純單元為鈀膜分離器，所述一級提純單元用于去除對金屬鈀膜有害的氣體；原料氣體依次經過增壓單元、過濾裝置、一級提純單元、換熱單元以及二級提純單元之后便可以完成氫氣提純的過程。

針對上述相關技術方案，發明人發現：二級提純單元為鈀膜分離器，鈀膜的機械性能差，在溫度低于300度、氫氣壓力快速升高的情況下，可能會導致鈀膜破裂，影響到氫氣的提純過程。

發明內容

為了方便氫氣的提純過程順利進行，本申請提供一種氫氣凈化提純系統。

本申請提供的一種氫氣凈化提純系統采用如下的技術方案：

一種氫氣凈化提純系統，包括提純裝置、氫氣冷卻器以及尾氣冷卻器，提純裝置包括殼體以及濾芯，殼體上開設有進氣孔、與氫氣冷卻器連通的收集孔以及與尾氣冷卻器連通的排氣孔，殼體上還連通有保護裝置，保護裝置包括保護器，保護器與殼體內部連通并且使待提純氣體中的氫氣與尾氣分離，氫氣冷卻器與保護器連通用于收集氫氣，尾氣冷卻器與保護器連通用于收集尾氣，殼體上設置有用于使收集孔、排氣孔敞開或者關斷的控制組件，殼體上還設置有用于控制保護器與殼體內部連通或者斷開的輔助件。

通過采用上述技術方案，系統運行的過程中，經過處理之后的待提純氣體通入到提純裝置內部，經過提純分離之后，氫氣經過收集孔進入到氫氣冷卻器，尾氣經過排氣孔進入到尾氣冷卻器內部；一旦提純裝置內部的濾芯（即鈀膜）出現破碎時，控制組件會使收集孔以及排氣孔封閉，輔助件使保護器與殼體內部連通，此時通入殼體的氣體會進入到保護器內部，待提純氣體在保護器內部可以將氫氣分離出來，分離出來的氫氣會進入到氫氣冷卻器內部，尾氣會進入到尾氣冷卻器內部，這樣就保證了氫氣的提純過程。

優選的，保護器包括收集殼，收集殼內部設置有豎直的收集管，收集管與殼體內部連通，收集管的上端頭與氫氣冷卻器連通，收集管的下端頭與尾氣冷卻器連通。

通過采用上述技術方案，進入到收集管的待提純氣體中主要是氫氣和一氧化碳，氫氣與一氧化碳的密度相差較大，氫氣會位于一氧化碳的上方，因此氫氣冷卻器在收集管的上端頭收集到的為氫氣，在收集管下端頭收集到的是提純之后的尾氣，即一氧化碳。

優選的，收集管由上到下依次設置有兩層，每層收集管均設置有多個，兩層收集管之間同時連通有連通管，連通管與殼體內部連通，氫氣冷卻器以及尾氣冷卻器在兩層收集管相互遠離的端頭上與收集管內部連通。

通過采用上述技術方案，待提純氣體進入保護器時會首先進入到連通管內部，然后待提純氣體在連通管中便可完成分離，氫氣會向上進入上方的收集管中，尾氣會向下進入下方的收集管中，這樣可以提升最終收集的氫氣的純度。